衬底容器阀组合件的制作方法

优先权主张

本申请案主张2014年12月1日提出申请的美国临时申请案第62/086,022号的优先权。

背景技术：

一般来说，衬底容器或载体用于在对成批的硅晶片或磁盘进行处理之前、期间及之后运输及/或存储所述晶片或盘。所述晶片可被处理成集成电路且所述盘可被处理成计算机的存储磁盘。术语晶片、盘及衬底在本文中可互换地使用且这些术语中的任一者可是指半导体晶片、磁盘、平板衬底、光罩及其它此类衬底，除非另外指示。

将晶片盘处理成集成电路芯片通常涉及多个步骤，其中所述盘在各种处理站处处理，并在处理步骤之间进行存储及运输。由于所述盘的易碎性质及其易受粒子或化学品的污染，因此贯穿此程序恰当地保护所述盘是至关重要的。已使用晶片容器来提供此必要保护。另外，由于对盘的处理一般来说为自动化的，因此有必要使盘相对于处理设备精确地定位以用于晶片的机器人移除及插入。晶片容器的另一目的是在运输期间牢固地固持晶片盘。术语晶片容器、载体、匣盒、运输/存储箱等等在本文中可互换地使用，除非另外指示。

在对半导体晶片或磁盘的处理期间，颗粒的存在或产生呈现极显著污染问题。污染被视为半导体工业中的合格率损失的单个最大原因。由于集成电路的大小已不断减小，因此可污染集成电路的粒子的大小也已变得较小，从而使得将污染物最小化更加关键。呈粒子形式的污染物可由磨损(例如载体与晶片、与载体盖或外壳、与存储架子、与其它载体或者与处理设备的摩擦或刮擦)产生。另外，例如灰尘等颗粒可穿过盖及/或外壳中的开口或接头引入到外壳中。因此，晶片载体的关键功能是保护其中的晶片免遭此类污染物。

容器一般来说经配置以将晶片或盘轴向地布置于狭槽中，且通过或靠近所述容器的外围边缘而支撑晶片或盘。按惯例可在径向方向上向上或横向地从容器移除晶片或盘。容器可具有含下部开口的壳部分、用以闩锁到下部开口中的门及搁置于门上的离散载体。在美国专利第4,995,430号及第4,815,912号中图解说明此配置(称作smif盒)，所述美国专利两者由本申请案的拥有者拥有且以引用的方式并入本文中。另外，晶片载体组合件可具有前开口、具有闩锁到前开口上的门，所述晶片载体组合件称作foup或fosb且(举例来说)阐述于美国专利第6,354,601号、第5,788,082号及第6,010,008号中，所有所述美国专利以引用的方式并入本文中。在特定配置中，底盖或门、前门或者容器部分已具备开口或通路以促进将气体(例如氮气或其它净化气体)引入及/或排出到晶片载体组合件中以取代可具有污染物的周围空气。

此项技术中已知的晶片容器及光罩容器已使用各种连接或耦合机构以用于将晶片容器的流动通路流体介接到流体供应及压力或真空源。此类附接及密封需要可具有复杂配置的专门组件。特定当前设计包含具有框架、柱塞、o形环及金属弹簧的止回阀，所述框架、柱塞、o形环及金属弹簧中的一或多者可通过产生颗粒或其它污染物而导致晶片污染。另外，一些冲洗阀设计在安装期间易受压缩力，从而可能使止回阀的框架变形并导致泄漏。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，一种衬底容器包含：容器部分，其具有敞开侧或底部；及门，其用以将所述敞开侧或底部密封地闭合，所述门及所述容器部分中的一者界定接达结构。所述衬底容器另外包含止回阀组合件，所述止回阀组合件被相对于所述接达结构进行保持以提供与所述衬底容器的内部的流体连通。所述止回阀组合件包含孔环，所述孔环由弹性体材料形成。阀座安置于所述孔环内，所述阀座根据一个方面与所述孔环整体地形成，且根据另一方面由单独件形成。根据一个方面，由中心杆保持到所述阀座的弹性体盘形阀部件、举例来说弹性体伞状阀安置于所述孔环内且经固持以啮合所述阀座，借此限制相对于所述衬底容器的所述内部而穿过所述止回阀组合件的流体流动。

止回阀组合件内的部分的数目大体上减小，在一些情形中包含仅两个部分：具有界定一或多个阀座的内部结构的弹性体孔环，及相关联弹性体伞状止回阀部件。弹性体阀部件任选地在孔环内为可逆的以限制在相反方向上穿过止回阀组合件的流体流动。根据另一方面，止回阀组合件包含仅三个部分：弹性体孔环、所述孔环内的大体上刚性壳体及弹性体伞状阀部件。

本发明的实施例的特征及优点是弹性体盘形阀部件与阀中的平坦弹性体阀座协作。利用弹性体阀组件与另一弹性体阀组件一起组装及起作用提供组装的容易性及高水平的密封完整性。关于具有盘部分及杆部分的伞状阀，弹性体杆部分插入到由弹性体材料界定的开口中且所述盘抵靠弹性体阀座而安放。在实施例中，盘形部件在未经致动状态中具有背对阀座的凸形形状且所述盘在由通过阀的气体致动时反转，使得形状背对阀座为凹形或平坦的。在其它实施例中，所述盘可在未经致动状态中为平坦的且在利用通过阀的气体致动时改变为背对阀座为凹形形状。在其它实施例中，所述盘可为平坦的且在所述盘的外围处以可枢转方式附接到阀座并操作为阀瓣(flap)。

根据另一方面，止回阀组合件相对于孔环端对端地安置成堆叠配置。还揭示用于止回阀组合件的各种壳体及保持机构。还揭示其它止回阀组合件、止回阀模块及相关联方法。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的衬底容器组合件的分解透视图。

图2是图1组合件的实例性底盖的仰视图；

图3是根据本发明的实施例的前开式衬底容器的透视图；

图4是图3的衬底容器的仰视图；

图5是根据本发明的实施例的接纳结构的透视图；

图6是根据本发明的实施例的止回阀模块的分解图；

图7是由图6组件形成的经组装模块的横截面图；

图8是图6到7中所展示的孔环的俯视透视图；

图9是根据本发明的替代实施例的止回阀组合件的俯视透视图；

图10是图9组合件的剖面透视图；

图11展示图9到10中所展示的组合件的组成部分，及完整组合件模块；

图12到13展示根据本发明的实施例的止回阀模块组件及待被替换的经安装止回阀模块；

图14是根据本发明的实施例的额外止回阀模块的分解图；

图15是根据本发明的另一实施例的止回阀模块的分解图；

图16是以经组装形式的图15模块的透视图；

图17是图15模块的分解图，其中组件用于安装于环绕结构中；

图18是以经组装及经安装形式的图17模块的横截面图；

图19是根据本发明的另一实施例的止回阀模块的分解图；

图20是以经组装形式的图19模块的组件的透视图；

图21是图20组件的分解图；

图22是以替代配置而组装的图20组件的透视图；

图23是以出口配置而安装的图19模块的横截面图；

图24是以入口配置而安装的图19模块的横截面图；且

图25是衬底容器组合件的示意图，其中图24模块以入口及出口配置而安装。

具体实施方式

图1图解说明其中可实施本发明的实施例的实例性晶片容器组合件2。容器组合件2包含晶片载体4、底部门6及外壳部分8。底部门6适于与外壳部分8密封地耦合以界定可与周围大气10隔离的内部空间。如图1中所展示，晶片载体2可包括可将多个硅晶片或其它衬底固持并定位于晶片载体2内的多个元件12(例如搁架)。一般来说，元件12固持并定位衬底，使得邻近晶片之间的接触最小化，此可减小可在处理及/或运输期间发生的对衬底的损坏。

图2更详细地图解说明实例性底部门6。区段6包括呈开口14、16形式的接达结构。根据一个实施例，开口14促进气体的引入或其它流体转移至容器组合件2中。类似地，开口16促进气体的移除或其它流体从容器组合件2转移出，(例如)使得位于容器组合件2内的气体或流体可排放到周围大气。因此，根据一个实施例，开口14是入口，而开口16是出口。虽然图2图解说明其中底部门6包括两个开口14、16的实施例，但具有位于底部门6中的四个、五个、六个或更多接达结构的实施例经预期且在本发明的范围内。还应理解，本发明的实施例可在容器组合件2的区段或为不可移除、不可敞开区段的类似容器中实施。

如图2中所图解说明，开口14、16容纳根据本发明的实施例的阀组合件或模块(一般来说以20、22图解说明)或者与所述阀组合件或模块相关联地安置。阀组合件20定位于开口14处或其内以将开口14密封，且阀组合件22定位于开口16处或其内以将开口16密封。阀组合件20、22各自形成抵靠其对应开口14、16的内部的密封件，且各自提供用于使气体或其它流体通过的至少一个膛孔或通路。所属领域的技术人员将认识到，开口14、16及阀组合件20、22的大小、横截面形状及其它特征可由特定晶片容器组合件或环境的气体流动要求、操作压力及其它特性支配。将关于图6到25阐述阀组合件20、22的特定实施例及相关联组件。

图3到4图解说明其中可实施本发明的实施例的另一配置的晶片容器组合件23，所述晶片容器组合件称作foup(前开式晶片传送盒(frontopeningunifiedpod))或fosb(前开式运送盒子(frontopeningshippingbox))。容器组合件23一般来说包含门24及容器部分26。容器部分26具有通向其中多个晶片w保持于晶片搁架35上的容器内部32中的前开口30。门24具有钥匙接达孔36及闩锁机构38(部分地图解说明于门外壳的内部中)。闩锁尖端41啮合容器部分门框架40中的凹部39。

容器组合件23具有利用一对向前冲洗端口48及向后冲洗端口54的冲洗能力。端口48、54具有固定到接达结构或孔环接纳结构51中的冲洗孔环50，所述接达结构或孔环接纳结构位于容器组合件23的底部52上且任选地与每一端口48、54相关联。根据本发明的实施例的止回阀56插入到孔环中以形成控制冲洗气体流体流动的方向的阀组合件。另外，图解说明配置为冲洗塔60的管状环境控制组件，其任选地接纳孔环62及止回阀64。将关于图6到25阐述阀组合件、孔环、止回阀及相关联组件的特定实施例。

图5图解说明根据本发明的实施例的安置于衬底容器的壁或盖(举例来说，容器组合件23的底部52或侧盖)中的一个类型的接达结构或接纳结构51。结构51构成用于使流体通过到容器组合件23中或从所述容器组合件流出的入口或出口结构，且经构造以接纳及/或容纳沿着中心轴66的阀组合件及模块。本发明中所预期的接达结构或保持结构用作冲洗端口且任选地包含具有特别适于将孔环或阀组合件与模块密封地啮合的几何形状的保持结构。孔环及组合件/模块自身任选地包含用于形成与相关联接达或保持结构的特定内部特征的不透流体的接触的各种密封特征。

图6到25图解说明根据本发明的方面的各种阀组合件及模块，所述各种阀组合件及模块可实施于以下各项中或关于以下各项而实施：门、侧壁、底部壁、冲洗管或晶片载体的其它组件(例如图1到5中所图解说明的组件)或者其它类型的载体及容器。

图6到25另外图解说明根据本发明的实施例的用于密封衬底容器中的开口或端口的各种类型的孔环或其它结构。一般来说，所述孔环或结构包含主体，所述主体具有位于所述主体内的膛孔，所述膛孔沿着主体的主轴延伸。另外，本发明的孔环的实施例包括位于膛孔内的操作元件。操作元件可包括可调节气体或其它流体穿过膛孔的流动的止回阀、过滤器、传感器或其组合。本发明中采用的止回阀可定向于膛孔内，使得孔环可用于密封衬底容器门及/或外壳上的入口及出口开口两者。另外，孔环主体的设计任选地可在无需附接到孔环的额外o形环的情况下促进对开口的密封。此外，本发明的孔环的实施例可将孔环主体、止回阀及/或过滤器组合成整体匣体或模块，此可改进孔环的总体密封能力且可促进衬底容器组合件的较容易构造。在一些实施例中，孔环具有从约1/8英寸到约1英寸的轴向高度，而在其它实施例中，孔环可具有从约3/8英寸到约3/4英寸的轴向高度。另外，本发明的孔环的实施例可具有从约1/4英寸到约1.5英寸的直径，而在其它实施例中，孔环可具有从约1/2英寸到约3/4英寸的直径。所属领域的技术人员将认识到，孔环的轴向高度及直径的额外范围经预期且在本发明的范围内。

如所图解说明的止回阀部件具有盘及阀座连接部分，所述阀座连接部分配置为在中心附接到所述盘的中心杆。在其它实施例中，阀座连接部分可位于盘的外围处，使得所述盘操作为围绕所述连接部分枢转的阀瓣。

孔环可以若干种方式与此项技术中已知的o形环区分开。举例来说，孔环配置提供一般来说具有圆柱形配置、具有延伸穿过其的膛孔的弹性体元件，所述膛孔自身具有圆柱形配置。膛孔具有足以完全或大体上含纳插入于其中的操作组件的整个长度的长度。孔环优选地具有经布置以垂直于孔环的轴的至少一个平面表面。可利用此表面来有效地提供用于作为冲洗系统的部分的短节(nipple)或喷嘴的座表面。体积上，孔环优选地大于操作组件或含纳于孔环内的任何相关联结构。孔环优选地具有在轴向平面中截取的横截面面积，借此孔环的横截面面积大于轴向地延伸穿过其的开口的横截面面积。孔环优选地具有大于轴向地延伸穿过孔环的开口或膛孔的直径的轴向长度。本文中所阐述的孔环任选地在立面、圆柱形面向内表面、圆柱形面向外表面及平面端表面中具有非圆形横截面。

转到本发明的特定方面，图6到8图解说明第一类型的止回阀组合件100。止回阀组合件100包含具有界定阀座110的内部结构108的孔环105。内部结构108及阀座110安置于孔环105的沿着所述孔环的轴向长度的大体上中点处，但还预期沿着轴向长度的其它位置。孔环105任选地为冲洗孔环，其界定适于密封地连接到冲洗喷嘴以用于引入气体或从衬底容器的内部抽出气体的冲洗孔环界面。

伞状止回阀部件115安置并固持于弹性体孔环105内以使阀座110啮合/脱离且借此限制或允许穿过止回阀组合件100的流体流动。穿过孔环105的内部结构108的孔口118允许沿着孔环105的轴向长度的流体流动。

如图7中所图解说明，举例来说，伞状止回阀部件115经定向使得允许冲洗气体或其它流体从衬底容器内部流动出(如由箭头125所指示)以穿过止回阀组合件100外出。伞状止回阀部件115啮合阀座110以不允许在相反或进入方向上的流体流动。伞状止回阀部件具有杆部分116及盘部分117。

孔环105的内部结构108另外界定位于结构108的相对于第一阀座110的相对侧上的第二阀座120，图7中所图解说明。将伞状止回阀部件115定向于孔环105内以使阀座120而非阀座110啮合及脱离会准许流体在与由箭头125指示的方向相反的方向上流动(例如)以穿过止回阀组合件100进入且进入到衬底容器内部中。伞状止回阀部件115接着啮合阀座120以不允许在相反或外出方向上的流体流动。

根据一个实施例，如图8中所见，伞状止回阀部件115的杆116压入配合到孔环105的中心膛孔130中(举例来说)以用于流动进入。替代地，再次如图8中所见，伞状止回阀部件115从孔环105的底部侧压入配合到中心膛孔130中以用于流动外出。因此，孔环105经构造以将阀部件115保持于第一位置中(图7中所图解说明)，在所述第一位置中，阀部件115使阀座110啮合及脱离以允许仅在如由箭头125所指示的一个方向(外出)上穿过组合件100的流体流动。如图8中所见，孔环105还经构造以将阀部件115保持于第二位置中(例如，从孔环105的顶部侧插入)以允许仅在与箭头125相反的第二方向(进入)上的流体流动。孔环105、内部结构108及阀座110、120一起形成大体上“h”形横截面，如图7中所展示。

根据一个实施例，通过射出模制热塑性弹性体或铸造类橡胶化合物(例如fkm)而制造孔环105。因此，孔环内部结构108及阀座110、120与孔环105整体地形成为单件。孔环105及座110、120为弹性体的且具有相关联弹性体性质。举例来说，还通过射出模制相同或类似材料而形成伞状止回阀部件115。根据一个实施例，伞状止回阀部件115的破裂压力是介于约0.5英寸h2o与约5英寸h2o之间(介于约0.125kpa与约1.25kpa之间)。所属领域的技术人员将在阅读本发明后即刻明了用于孔环105及阀部件115的其它适合制造过程。

由弹性体材料形成伞状阀部件115及阀座110、120中的一或多者会提供若干个优点，包含容易组装、非临界相对大小、卓越密封性能及实现这些优点所需的部分的数目的减小。举例来说，止回阀组合件100由仅两个件—弹性体阀部件115及弹性体孔环105(具有其内部整体弹性体阀座)形成。阀及孔环容易地经组装用于在具有最小误差可能性的情况下快速且有效安装。一个特定大小或形状的孔环不限于接纳一个特定大小或形状的阀，从而允许部分的可互换性及较大组装灵活性。另外，与(例如)金属弹簧或其它组件相比，弹性体组件较不可能产生颗粒污染。

返回到图6，孔环105及其相关联阀密封地接纳于冲洗主体壳体135内。孔环105任选地包含用以抵靠冲洗主体壳体135的内部表面进行密封的一或多个圆周突出部或密封环140。另外，过滤器145安置于孔环105与冲洗主体壳体135的内部之间。贯穿本专利申请案所揭示的过滤器145及其它过滤器的实施例包含适合技术(例如hepa过滤等等)的粒子过滤器。冲洗主体壳体135还任选地包含用以帮助形成与接达结构或接纳结构155(其与衬底容器组合件相关联)的密封连接的o形环150。举例来说，通过保持夹具156或通过其它适合保持结构而将冲洗主体壳体135相对于衬底容器组合件保持于结构155内。冲洗主体135、孔环105、阀部件11及过滤器145一起形成止回阀组合件或模块，所述止回阀组合件或模块可在与各种类型的衬底容器相关联的接达结构中容易地安装及替换。

图9到11图解说明止回阀组合件157的额外实施例，其中孔环158接纳由(举例来说)大体上刚性塑料材料形成的壳体160。壳体160保持伞状止回阀部件162以用于以类似于关于图6到8所阐述的方式的方式与形成于壳体内部结构172的相对侧上的阀座165或170啮合。内部结构172及阀座165、170安置于壳体160的沿着所述壳体的轴向长度的大体中点处，且安置于孔环158的沿着所述孔环的轴向长度的大体中点处，但还预期较靠近于壳体160及孔环158的端的放置。由大体上刚性材料形成壳体160及阀座165、170而非将所述壳体及阀座模制为弹性体孔环158的整体部分会提供对可作用于(举例来说)孔环158上的外部压缩力的额外结构抗性。阀部件的杆161保持于阀座的中心孔口163中。

止回阀部件162任选地与先前所阐述实施例的止回阀部件115相同，或由不同形状或大小构造以配合特定壳体160。与先前实施例一样，不同大小或形状的阀部件162可容纳于壳体160内，从而在制造及库存中提供较大灵活性以及其它优点。壳体160界定用以环绕伞状止回阀部件162的圆周保护侧壁175。具有保护侧壁175的壳体160保护伞状止回阀部件162免遭可由作用于孔环158上(举例来说，在插入到接达结构或与衬底容器相关联的其它结构中后)的外部压力导致的变形或其它损坏。止回阀组合件157由仅三个件形成：弹性体阀部件162、壳体160及孔环158。孔环158及壳体160与结构172一起界定大体“h”形横截面，如图10中所展示。孔环158与壳体160及伞状止回阀部件162一起插入到壳体178中以形成完整止回阀模块180，全部如图11中所展示。止回阀模块180容易地以可移除方式安装于适合衬底容器的相关联保持或接达结构中。

本发明的一个方面包含用如图6到8或图9到11中所展示的一个止回阀组合件或模块来改装或替换现有止回阀组合件或模块。根据图12到13中所展示的一个实例，待被替换的止回阀组合件200包含冲洗孔环203、安置于孔环203内的框架205、支撑柱塞210的框架205、弹簧215及o形环220、225，其全部安装于管状环境控制结构230(图13)或者其它接达或接纳结构内。在安装力、其它力或正常磨损已致使止回阀组合件200被损坏或以其它方式需要替换的事件中，本发明的方面涉及从结构230移除组合件200且用(举例来说)图9到11的止回阀模块180或图6到8的止回阀模块来替换所述组合件。替代地，可能通过从冲洗孔环203内移除框架205及其相关联组件且用壳体160及相关联伞状止回阀部件162来替换所述框架及其相关联组件而实现修理。在特定条件中，例如图12到13中所展示的冲洗设计的冲洗设计由于弹簧215的存在可能带来衬底污染的风险，从而提供以所阐述的方式进行替换的额外优点。

图14展示根据本发明的实施例的适合于与各种衬底容器一起使用的额外止回阀模块240。模块240包含插入并保持于阀块255的中心膛孔250内的弹性体伞状阀部件245。过滤器260及过滤器帽盖265安置于弹性体或大体上刚性阀块255的端内或所述端处。阀块255搭扣到阀体270中或以其它方式保持于所述阀体内。阀体270的界面表面275密封地连接到与衬底容器相关联的接达或其它结构。与先前实施例一样，伞状阀部件245可以相反定向(即，如图14中所见从阀体255内)插入到膛孔250中以使可准许流体流动方向反向。

作为额外实施例，图15到16图解说明分别处于未组装及经组装状态中的止回阀组合件300。组合件300包括将弹性体伞状止回阀部件310保持于中心膛孔315内的大体上刚性阀座305。o形环320保持于阀座305的圆周凹槽325内以将阀座305密封到环绕结构。如图17到18中所展示，组合件300与冲洗孔环或其它弹性体界面330及过滤器组件335(以过滤片组的形式)组合且堆叠于所述冲洗孔环或其它弹性体界面与所述过滤器组件之间(举例来说)以形成安装于管状环境控制结构340内的模块。根据一个实施例，过滤器组件335紧靠控制结构340的内部止挡件342以防止过度插入。与先前所阐述的实施例一样，可使阀部件310相对于阀座305的定向或阀部件310及阀座305一起相对于环绕结构的定向反向以使穿过模块的可准许流动的方向反向。

图19到24图解说明根据本发明的另一实施例的冲洗模块350。模块350包含任选地由弹性体材料形成且界定阀座360、365的阀壳体355。弹性体伞状止回阀部件370接纳于壳体355的中心膛孔375内。过滤格栅380及过滤器385与止回阀部件370及其余组件进行流体连通。壳体355及其相关组件接纳于经射出模制隔膜界面390内，所述经射出模制隔膜界面自身接纳并保持于外冲洗主体395内以形成完整模块350。在使用中，选用o形环400接纳于冲洗主体395的凹槽405内且相对于环绕结构密封地啮合冲洗主体395与模块300。

图20到21展示伞状止回阀部件370，所述伞状止回阀部件以出口配置而抵靠阀座360压入配合到膛孔375中，(举例来说)从而准许仅在向外或外出方向上相对于相关联衬底容器的流体流动。图22展示阀部件370，所述阀部件以入口配置而从壳体355的相对端压入配合到中心膛孔375中，(举例来说)从而准许仅在向内或进入方向上相对于相关联衬底容器的流体流动。根据本发明的实施例，图23展示具有以出口配置而安装的伞状止回阀部件370的经组装模块350，且图24展示具有以入口配置而安装的伞状止回阀部件370的经组装模块350。

图25展示相对于衬底容器组合件420以向前及反向配置而安装的图24的模块350。在配置425中，模块350用作流体出口，从而准许流体仅流动远离衬底容器组合件420的内部。在配置430中，模块350在与配置425的方向相反的方向上插入到容器组合件420的接纳结构中，从而致使模块350用作流体入口且因此准许仅朝向衬底容器组合件420的内部的流体流动。图25的两个模块350可在结构上为相同或大体上相同的，但在安装中相对于彼此反向，以准许仅在相对于衬底容器的相反方向上的流体流动。

在操作中，图25中及贯穿本发明的其它地方所揭示的入口及出口布置可在其中在衬底容器的内部内的现有空气或气体由新引入的空气、气体或其它流体取代的冲洗活动期间一齐起作用。真空源任选地通过适于与本文中所揭示的相关联阀组合件或模块的接触表面介接的出口喷嘴而耦合到容器的内部体积。当由出口喷嘴将力施加到相关联弹性体孔环中时，孔环压缩但维持其抵靠容器的相关联接达或保持结构的密封内表面的密封，及抵靠阀组合件或模块的外表面的密封。

由于真空与衬底容器的内部体积耦合，因此所述体积中的现有流体通过如本文中所阐述的出口而从衬底容器被抽出，而替换流体通过入口(包含通过相关联过滤器)而被吸入。在相关实施例中，替换流体源经由具有与出口喷嘴类似的几何形状的入口喷嘴而与内部体积耦合且以出口喷嘴与出口孔环或组合件/模块耦合的相同方式来与入口孔环或组合件/模块耦合。在另一实施例中，不使用任何出口喷嘴。入口喷嘴将经加压替换流体运载到容器的内部体积中，且被取代的流体仅通过出口布置而存在。

根据本发明的方面的止回阀组合件及模块提供优于现有技术的若干个优点。在特定情形中，组合件及模块经设计以可容易地互换，从而导致利用一个模块/组合件对另一模块/组合件的容易修理及替换。与(例如)金属弹簧相对比，弹性体组件减小污染物进入衬底容器的内部的风险。在一些情形中，止回阀组合件内的部分的数目大体上减小到仅两个件：具有界定一或多个阀座的内部结构的孔环，及相关联伞状止回阀部件。本文中所揭示的实施例减小在安装期间对组件损坏的可能性，从而减小使止回阀泄漏的可能性。本发明的实施例可与容纳多个不同衬底及大小(举例来说，300mm及450mm硅晶片)的容器一起使用。另外，根据本发明的实施例的止回阀用于控制各种气体或其它流体(举例来说，清洁干燥空气、氮气或其它适合冲洗气体)到各种微环境中的进入及从所述各种微环境的外出。本发明的方面还提供优于(例如)在共同让与的美国专利第7,201,276号中所揭示的鸭嘴型(duckbill-type)止回阀的优点，所述美国专利以引用的方式并入本文中。作为一个实例，本文中所揭示的伞状阀部件在流动阻塞位置中正常或自然地闭合，而鸭嘴型阀在闭合位置中需要预加载有压力。

一般来说，本文中所揭示的各种孔环、组合件及模块可具有与其安置于其中的接纳结构或与其经设计以密封的开口相同的横截面形状。举例来说，在一个实施例中，孔环具有含大体圆形横截面的大体圆柱形形状。然而，所属领域的技术人员将认识到多种孔环主体几何形状(举例来说，锥形几何形状)在本发明的精神内。在一个实施例中，本文中所揭示的入口及出口孔环或入口及出口模块为相同部分。因此，本发明的各种组件可用于使用相同组成元件来密封入口开口及出口开口两者。在相关实施例中，贯穿本申请案所揭示的伞状止回阀部件为相同部分。本发明的孔环及模块进一步包含用于牢固地固持过滤器及相关组件的保持特征。因此，本文中所阐述的各种模块及组件可形成为经预组装操作子组合件。在美国专利第8,727,125号及第8,783,463号中揭示孔环、阀部件及相关联组件的额外特征，所述美国专利以引用的方式并入本文中。在美国专利第6,428,729号中阐述其中可实施本发明的实施例的额外载体，所述美国专利以引用的方式并入本文中。

本发明的孔环、阀部件及其它组件可由适合用于半导体处理应用中的任何材料(包含聚合物及弹性体)构成。在一些实施例中，孔环主体及凸缘可由含氟弹性体构成。含氟弹性体的实例性由杜邦陶氏弹性体公司(dupontdowelastomers)以商品名出售。另外，在一些实施例中，弹性体孔环主体或孔环可具有经涂覆到孔环的表面上以将弹性体物质与衬底容器的内部隔离的含氟聚合物或其它惰性聚合物。一般来说，聚合物或含氟聚合物涂层应具有一些柔性，使得弹性体孔环主体的密封特性得以维持。

上文所描述实施例打算为说明性而非限制性的。额外实施例在权利要求书内。虽然已参考特定实施例描述本发明，但所属领域的技术人员将认识到，可在不背离本发明的精神及范围的情况下作出形式及实质上的改变。